package unionfindset;

import java.util.Arrays;

public class UnionFindSet {
    public int[] elem;

    public UnionFindSet(int n) {
        this.elem = new int[n];
        Arrays.fill(elem, -1);
    }

    /**
     * 查找数组 x下标是否是根节点
     * @param x
     * @return
     */
    public int findRoot(int x) {
        if(x < 0) {
            throw new IndexOutOfBoundsException("下表不合法，是负数");
        }
        while(elem[x] >= 0) {
            x = elem[x];
        }
        return x;
    }

    /**
     * 查询 x1 和 x2 是不是同一个集合
     * @param x1
     * @param x2
     * @return
     */
    public boolean isSameUnionFindSet(int x1, int x2) {
        int index1 = findRoot(x1);
        int index2 = findRoot(x2);
        return index1 == index2;//跟结点是否相同
    }

    /**
     * 合并操作
     * @param x1
     * @param x2
     */
    public void union(int x1, int x2) {
        //先找到 x1, x2 的根节点
        int index1 = findRoot(x1);
        int index2 = findRoot(x2);
        if(index1 == index2) {
            return;
        }
        elem[index1] = elem[index1] + elem[index2];
        elem[index2] = index1;
    }

    /**
     * 集合个数
     * @return
     */
    public int getCount() {
        int count = 0;
        for(int x : elem) {
            if(x < 0) {
                count++;
            }
        }
        return count;
    }

    public void print() {
        for(int x : elem) {
            System.out.print(x + " ");
        }
        System.out.println();
    }

    /**
     * 测试
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        UnionFindSet unionFindSet = new UnionFindSet(10);
        System.out.println("合并：0 和 6:");
        unionFindSet.union(0, 6);
        System.out.println("合并：0 和 7:");
        unionFindSet.union(0, 7);
        System.out.println("合并：0 和 8:");
        unionFindSet.union(0, 8);

        System.out.println("合并：1 和 4:");
        unionFindSet.union(1, 4);
        System.out.println("合并：1 和 9:");
        unionFindSet.union(1, 9);
        System.out.println("合并：2 和 3:");
        unionFindSet.union(2, 3);
        System.out.println("合并：2 和 5:");
        unionFindSet.union(2, 5);
        unionFindSet.print();

        System.out.println("合并：8 和 1:");
        unionFindSet.union(8, 1);
        unionFindSet.print();
        System.out.println(unionFindSet.isSameUnionFindSet(6, 9));
        System.out.println(unionFindSet.isSameUnionFindSet(8, 2));
    }
}
